JP2007195331A - Electric motor drive device and stabilizer system for vehicles provided with the drive device - Google Patents

Electric motor drive device and stabilizer system for vehicles provided with the drive device Download PDF

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Akio Nishihara
彰男 西原
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the reliability of a drive device for driving an electric motor. <P>SOLUTION: The drive device 104 is provided with a protective circuit 142 that, under a condition that switching elements Q1-Q6 provided on the drive are all turned off, forcibly turns on all of the switching elements Q1-Q3 corresponding to the high potential side of a power source. The protective circuit can short-circuit each phase of the electric motor 70. In the state that the switching elements are controlled so as not to supply electric power to the motor, this function effectively prevents the reverse current flow from the motor side to the power source side that is caused by making the motor operated by an external input. As a result, an excessive burden to the power source or the switching elements or the like can be avoided. When this drive device is utilized in a stabilizer system for vehicles, a highly reliable system can be structured. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、電源から供給される電力を制御することによって電動モータを駆動させる駆動装置、および、その駆動装置が配備された電動の車両用スタビライザシステムに関する。   The present invention relates to a drive device that drives an electric motor by controlling electric power supplied from a power source, and an electric vehicle stabilizer system in which the drive device is provided.

最近の車両においては、下記特許文献１に記載されているような電動アクティブスタビライザシステムが搭載され始めている。このアクティブスタビライザシステムは、スタビライザバーが発揮するロール抑制力を車両の旋回状態に応じてアクティブに変更可能なシステムとされ、そのロール抑制力を変更するために、電動モータを駆動源とするアクチュエータを備えている。
特表２００２−５１８２４５号公報 In recent vehicles, an electric active stabilizer system as described in Patent Document 1 below has begun to be installed. This active stabilizer system is a system that can actively change the roll suppression force exerted by the stabilizer bar in accordance with the turning state of the vehicle. In order to change the roll suppression force, an actuator using an electric motor as a drive source is provided. I have.
Special table 2002-518245 gazette

上記特許文献１に記載されているようなスタビライザシステムは、アクチュエータが有する電動モータを制御することによって、その電動モータの力に依拠するロール抑制力を発揮するように構成され、その電動モータの制御には、いわゆるインバータと呼ばれるような駆動装置が用いられる。この駆動装置は、一般的に、電源と電動モータの端子とを導通させるための複数のスイッチング素子を有し、それらスイッチング素子のＯＮ状態とＯＦＦ状態とを切換えることによって、電動モータへ供給される電力を制御するものとされている。   The stabilizer system as described in the above-mentioned Patent Document 1 is configured to exert a roll restraining force depending on the force of the electric motor by controlling the electric motor of the actuator, and control of the electric motor. For this, a drive device called a so-called inverter is used. This drive device generally has a plurality of switching elements for conducting the power supply and terminals of the electric motor, and is supplied to the electric motor by switching between the ON state and the OFF state of the switching elements. It is supposed to control power.

上記スタビライザシステムでは、スタビライザバーのロール抑制力を可及的に小さくすることが望まれる状況下では、駆動装置が備えるすべてのスイッチング素子がＯＦＦ状態とされることで、電源から電動モータへの電力の供給を断つようにされる。ところが、そのような制御状態において、スタビライザバーが路面の起伏等によって動作させられる場合、つまり、外部入力によって動作させられる場合には、その動作に応じてアクチュエータも動作させられ、それに伴って電動モータも動作させられる。そのため、電動モータにはその動作に依拠する起電力（「逆起電力」と呼ぶこともできる）が発生し、電動モータが発電機として機能することとなる。この電動モータによって発電された電流は、スイッチング素子を逆流し、あるいは、スイッチング素子に還流路が並設されている場合にはその還流路を通過して、電源側へ向かうこととなる。このように電流が逆流する場合、例えば、電源への過大な負担、電源側の電圧の上昇によるスイッチング素子自体への過大な負担等の事態をひき起こすことが考えられる。このことは、駆動装置の信頼性、ひいては、スタビライザシステムの信頼性を低下させる一因となる。本発明は、そういった実情に鑑みてなされたものであり、信頼性の高い駆動装置および信頼性の高いスタビライザシステムを提供することを課題とする。   In the above stabilizer system, in a situation where it is desired to reduce the roll restraining force of the stabilizer bar as much as possible, the power from the power source to the electric motor is reduced by turning off all the switching elements included in the drive device. Will be cut off the supply. However, in such a control state, when the stabilizer bar is operated by road surface undulation or the like, that is, when it is operated by an external input, the actuator is also operated in accordance with the operation, and accordingly the electric motor is operated. Can also be operated. Therefore, an electromotive force (also referred to as “back electromotive force”) depending on the operation is generated in the electric motor, and the electric motor functions as a generator. The current generated by the electric motor flows backward through the switching element, or when a reflux path is provided in parallel with the switching element, the current passes through the reflux path toward the power supply side. When the current flows backward as described above, for example, it may be considered that an excessive load on the power supply, an excessive load on the switching element itself due to a rise in voltage on the power supply side, and the like are caused. This contributes to a decrease in the reliability of the drive device and, in turn, the reliability of the stabilizer system. This invention is made | formed in view of such a situation, and makes it a subject to provide a highly reliable drive device and a highly reliable stabilizer system.

上記課題を解決するために、本発明の駆動装置は、自身が備えるスイッチング素子のすべてがＯＦＦ状態とされる状況下において、電源の高電位側に対応するスイッチング素子のすべてと低電位側に対応するスイッチング素子のすべてとの一方をＯＮ状態とする回路を備えたことを特徴とする。また、本発明の車両用スタビライザシステムは、上記本発明の駆動装置を、アクチュエータの駆動源である電動モータの駆動装置として用いて構成されたことを特徴とする。   In order to solve the above problems, the drive device according to the present invention is compatible with all the switching elements corresponding to the high potential side of the power supply and the low potential side in a situation where all of the switching elements included in the driving apparatus are turned off. And a circuit for turning on one of all the switching elements. A vehicle stabilizer system according to the present invention is characterized in that the drive device according to the present invention is used as a drive device for an electric motor that is a drive source of an actuator.

上記本発明の駆動装置では、上記回路によって電動モータの各相を短絡あるいは相互に導通させることができる。この作用により、電動モータへ電力を供給しないようにスイッチング素子が制御される状態において、電動モータが外部入力によって動作させられることによって生じる電動モータ側から電源側への電流の逆流が、効果的に防止される。その結果、電源あるいはスイッチング素子等への過大な負担が回避あるいは抑制され、本発明の駆動装置は、信頼性の高い駆動装置となる。また、上記本発明の車両用スタビライザシステムでは、上記本発明の駆動装置を備えることにより、信頼性の高いスタビライザシステムとなる。   In the drive device according to the present invention, each phase of the electric motor can be short-circuited or electrically connected to each other by the circuit. Due to this action, in the state where the switching element is controlled so as not to supply power to the electric motor, the backflow of current from the electric motor side to the power source side caused by the electric motor being operated by an external input is effectively prevented. Is prevented. As a result, an excessive burden on the power supply or the switching element is avoided or suppressed, and the drive device of the present invention becomes a highly reliable drive device. In addition, the vehicle stabilizer system of the present invention is a highly reliable stabilizer system by including the drive device of the present invention.

発明の態様Aspects of the Invention

以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、それらの発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から何某かの構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。なお、下記各項において、（１）項が請求項１に相当し、（２）項が請求項２に、（３）項が請求項３に、それぞれ相当する。また、（１１）項が請求項４に相当する。   In the following, some aspects of the invention that can be claimed in the present application (hereinafter sometimes referred to as “claimable invention”) will be exemplified and described. As with the claims, each aspect is divided into sections, each section is numbered, and is described in a form that cites the numbers of other sections as necessary. This is merely for the purpose of facilitating the understanding of the claimable inventions, and is not intended to limit the combinations of the constituent elements constituting those inventions to those described in the following sections. In other words, the claimable invention should be construed in consideration of the description accompanying each section, the description of the embodiments, etc., and as long as the interpretation is followed, another aspect is added to the form of each section. In addition, an aspect in which some constituent elements are deleted from the aspect of each item can be an aspect of the claimable invention. In each of the following items, item (1) corresponds to claim 1, item (2) corresponds to claim 2, and item (3) corresponds to claim 3. The (11) term corresponds to the fourth claim.

（１）それぞれの対が、電動モータの各相の端子と対応して設けられ、それぞれの対が、(a)ＯＮ状態とされることによって前記電動モータの対応する端子と電源の高電位側とを通電状態とし、ＯＦＦ状態とされることによって非通電状態とする高電位側スイッチング素子と、(b)ＯＮ状態とされることによって前記電動モータの対応する端子と電源の低電位側とを通電状態とし、ＯＦＦ状態とされることによって非通電状態とする低電位側スイッチング素子とから構成される複数対のスイッチング素子と、
それら複数対のスイッチング素子の各々へ制御信号を出力することによって、それらスイッチング素子の各々のＯＮ状態とＯＦＦ状態とを切換える素子駆動部と
を備えた電動モータの駆動装置であって、
当該駆動装置が、
前記スイッチング素子のすべてがＯＦＦ状態とされる状況下において、前記高電位側のスイッチング素子のすべてと前記低電位側のスイッチング素子のすべてのと一方を、ＯＮ状態とする一方側素子ＯＮ状態実現回路を備えた駆動装置。 (1) Each pair is provided corresponding to a terminal of each phase of the electric motor, and each pair is (a) turned on to correspond to the corresponding terminal of the electric motor and the high potential side of the power source. And a high potential side switching element that is in a non-energized state by being turned off, and (b) a corresponding terminal of the electric motor and a low potential side of the power source by being turned on. A plurality of pairs of switching elements configured of a low-potential side switching element that is energized and is de-energized by being turned off;
An electric motor drive device comprising: an element drive unit that switches between an ON state and an OFF state of each of the switching elements by outputting a control signal to each of the plurality of pairs of switching elements,
The drive device is
One-side element ON state realization circuit that turns on all of the high-potential side switching elements and all of the low-potential side switching elements in a state where all of the switching elements are in the OFF state. A drive device comprising:

本項の態様によれば、上記一方側素子ＯＮ状態実現回路によって、スイッチング素子のすべてがＯＦＦ状態とされる状況下、つまり、電動モータへの電力の供給を停止するような状況下において、高電位側のスイッチング素子のすべて、あるいは、低電位側のスイッチング素子のすべてがＯＦＦ状態とされる。この状態、つまり、一方側素子ＯＮ状態が実現されれば、電動モータの端子間を短絡あるいは導通させる回路が形成され、その電動モータが外部入力によって動作させられることによって生じる電動モータ側から電源側への電流の逆流が効果的に防止あるいは抑制されることとなる。このことにより、例えば、電源への過大な負担、あるいは、電源側の電圧上昇によるスイッチング素子への過大な負担が軽減されることで、本項の態様の駆動装置は、信頼性の高い駆動装置となる。   According to the aspect of this section, in the situation where all the switching elements are turned off by the one-side element ON state realization circuit, that is, in the situation where the supply of electric power to the electric motor is stopped, All of the potential side switching elements or all of the low potential side switching elements are turned off. If this state, that is, the one-side element ON state is realized, a circuit that short-circuits or conducts between the terminals of the electric motor is formed, and the electric motor is operated by an external input. This effectively prevents or suppresses the backflow of current to the. As a result, for example, an excessive load on the power supply or an excessive load on the switching element due to a voltage increase on the power supply side is reduced, so that the drive device according to the aspect of the present aspect is a highly reliable drive device. It becomes.

本項の態様は、いわゆるインバータと呼ばれる一般的な駆動装置に広く適用することが可能である。また、「スイッチング素子」は、その種類が特に限定されるものではなく、本項の態様は、例えば、ＭＯＳ型ＦＥＴを主体とするもの、また、バイポーラ型トランジスタを主体とするもの等、種々の素子を有する駆動装置を対象とすることが可能である。ちなみに、ＭＯＳ型ＦＥＴの場合は、それ自体が還流路を有する構造とされており、それ自体を通って電流が逆流する。また、バイポーラ型トランジスタの場合は、還流路としての還流ダイオードが並設されることが一般的であり、その還流ダイオードを通って電流が逆流する。このように、本項の態様では、スイッチング素子の種類によらず、電源側への電流の逆流を抑制あるいは防止できるのである。   The aspect of this section can be widely applied to a general drive device called a so-called inverter. Further, the type of the “switching element” is not particularly limited, and the mode of this section includes various types such as those mainly composed of MOS type FETs and those mainly composed of bipolar type transistors. It is possible to target a driving device having an element. Incidentally, in the case of a MOS type FET, the structure itself has a reflux path, and a current flows backward through itself. In the case of a bipolar transistor, it is general that a reflux diode as a reflux path is arranged in parallel, and a current flows backward through the reflux diode. Thus, in the aspect of this section, the backflow of current to the power source can be suppressed or prevented regardless of the type of switching element.

本態様の駆動装置が備える「素子駆動部」は、例えば、当該駆動装置を制御する制御装置からの指令に基づいて、供給電力を調整すべく、スイッチング素子を切換えるような回路を広く意味する。また、電動モータがブラシレスＤＣモータであるような場合においては、例えば、電動モータの電気角に応じたスイッチング素子の切換えを実行するような機能を有するものであってもよい。また、駆動装置が備える「一方側素子ＯＮ状態実現回路」は、駆動装置内に備わっていることが望ましく、例えば、上記素子駆動部内に設けられていてもよい。つまり、上記素子駆動部自体が、一方側素子ＯＮ状態実現回路の機能を備えるようなものであってもよいのである。   The “element drive unit” included in the drive device according to this aspect broadly means a circuit that switches the switching element in order to adjust supply power based on a command from a control device that controls the drive device, for example. In the case where the electric motor is a brushless DC motor, for example, it may have a function of executing switching of the switching element according to the electrical angle of the electric motor. The “one-side element ON state realization circuit” included in the drive device is preferably provided in the drive device, and may be provided, for example, in the element drive unit. That is, the element driving unit itself may have a function of a one-side element ON state realization circuit.

（２）前記一方側素子ＯＮ状態実現回路が、
前記スイッチング素子のすべてがＯＦＦ状態とされた時点からの設定時間の経過を検出するタイマ回路を有し、そのタイマ回路によって設定時間の経過が検出された場合に、前記高電位側のスイッチング素子のすべてと低電位側のスイッチング素子のすべてのと一方を、ＯＮ状態とするものである(1)項に記載の駆動装置。 (2) The one-side element ON state realization circuit is
A timer circuit that detects a lapse of a set time from the time when all of the switching elements are in an OFF state, and when the lapse of the set time is detected by the timer circuit, the switching element on the high potential side The drive device according to item (1), wherein all and one of the low-potential side switching elements are turned on.

すべてのスイッチング素子がＯＦＦ状態とされる場合であっても、比較的短時間であれば、上述した電源への負担，スイッチング素子への負担は比較的小さいと考えられる。一方で、極短い時間ではあるがノイズ的にスイッチング素子のすべてがＯＦＦ状態とされることもあり得、また、短い時間すべてのスイッチング素子がＯＦＦ状態されることを有効的に利用するような制御を実行したい場合もあり得る。本項に記載の態様は、本項の態様は、そのようなことを考慮し、スイッチング素子のすべてがＯＦＦ状態となる状況が設定時間継続したことを条件として、上述の一方側素子ＯＮ状態が実現されるように構成された態様である。   Even when all the switching elements are turned off, the load on the power source and the load on the switching elements are considered to be relatively small if the switching time is relatively short. On the other hand, although it is an extremely short time, all the switching elements may be turned off due to noise, and control that effectively utilizes the fact that all the switching elements are turned off for a short time. You may want to run In the aspect described in this section, the above-described one-side element ON state is set on the condition that the state in which all the switching elements are in the OFF state continues for a set time in consideration of such a situation. It is the aspect comprised so that it might be implement | achieved.

（３）前記一方側素子ＯＮ状態実現回路が、前記素子駆動部内部の信号に基づいて前記スイッチング素子のすべてがＯＦＦ状態とされる状況を検出し、その検出結果に基づいて前記素子駆動部の出力する制御信号を変更するものである(1)項または(2)項に記載の駆動装置。   (3) The one-side element ON state realization circuit detects a situation where all of the switching elements are in an OFF state based on a signal inside the element driver, and based on the detection result, The drive device according to (1) or (2), wherein the control signal to be output is changed.

本項の態様によれば、当該素子駆動部内に配設された一方側素子ＯＮ状態実現回路によって、容易に、上述した一方側素子ＯＮ状態が実現されることとなる。   According to the aspect of this section, the above-described one-side element ON state is easily realized by the one-side element ON state realization circuit disposed in the element driving unit.

（４）当該駆動装置が、前記複数対のスイッチング素子をパルス幅変調方式で作動させることによって前記電動モータへの電力供給量を制御可能なインバータである(1)項ないし(3)項のいずれかに記載の駆動装置。   (4) The drive device is an inverter capable of controlling the amount of power supplied to the electric motor by operating the plurality of pairs of switching elements by a pulse width modulation method. A drive device according to claim 1.

本項に記載の態様が、駆動装置として、電動モータの制御において一般的に用いられているインバータを対象とする態様であり、本項の態様によれば、適切な電動モータの制御が可能となり、また、そのインバータにおけるスイッチング素子への負担、そのインバータから電源への電流の逆流による電源の負担を、軽減させることができる。   The mode described in this section is a mode that targets an inverter that is generally used in the control of an electric motor as a drive device. According to the mode of this section, it is possible to control an appropriate electric motor. Moreover, the burden on the switching element in the inverter and the burden on the power source due to the backflow of current from the inverter to the power source can be reduced.

（１１）両端部の各々が左右の車輪の各々を保持する車輪保持部材の各々に連結されるスタビライザバーと、
駆動源としての電動モータを有し、その電動モータの作動によって前記スタビライザバーの発揮するロール抑制力を変更するアクチュエータと、
前記電動モータと電源との間に設けられて、その電動モータを駆動する(1)項ないし(4)項のいずれかに記載の駆動装置と
を備えた車両用スタビライザシステム。 (11) A stabilizer bar that is connected to each of the wheel holding members that hold the left and right wheels, respectively, at both ends;
An actuator having an electric motor as a drive source, and changing the roll suppression force exhibited by the stabilizer bar by the operation of the electric motor;
A vehicle stabilizer system comprising: the drive device according to any one of (1) to (4), which is provided between the electric motor and a power source and drives the electric motor.

本項に記載の態様は、いわゆるアクティブスタビライザシステムに関する態様であり、上述した駆動装置を、アクチュエータが備える電動モータの駆動装置として利用した態様である。アクティブスタビライザシステムにおいては、車両が直進している状態においては、必ずしもスタビライザバーがロール抑制力を発揮することを要しないため、アクチュエータが有する電動モータに対しての電力の供給は停止される。通常、アクチュエータは、ロールモーメント，路面の凹凸等によりスタビライザバーが動作させられる等、外部入力によって動作可能に構成されることが多く、その場合には、電動モータへの電力の供給が停止されているときであっても、外部入力によるアクチュエータの動作に伴って電動モータが動作して発電することとなる。そのような場合において、駆動装置が備えるスイッチング素子への負担、電源への負担が大きくなることが予測される。本項の態様によれば、駆動装置が電動モータへ電力を供給しない状況下において、前述の一方側素子ＯＮ状態が実現されることから、上記スイッチング素子への負担、電源への負担が軽減されることになる。なお、一方側素子ＯＮ状態が実現された場合、電動モータはいわゆる短絡制動されている状態にあるため、本システムのスタビライザバーは、アクティブではない通常のスタビライザシステムが有するスタビライザバーと同様なロール抑制力を発揮し得る状態となる。   The aspect described in this section is an aspect relating to a so-called active stabilizer system, and is an aspect in which the above-described driving device is used as a driving device for an electric motor included in an actuator. In the active stabilizer system, when the vehicle is traveling straight, the stabilizer bar does not necessarily need to exert the roll suppressing force, and thus the supply of electric power to the electric motor included in the actuator is stopped. Normally, an actuator is often configured to be operable by an external input such as a stabilizer bar being operated by roll moment, road surface unevenness, etc. In this case, the supply of electric power to the electric motor is stopped. Even when the motor is in operation, the electric motor operates to generate electric power in accordance with the operation of the actuator by an external input. In such a case, it is predicted that the burden on the switching element included in the drive device and the burden on the power source will increase. According to the aspect of this section, since the above-described one-side element ON state is realized in a situation where the drive device does not supply electric power to the electric motor, the burden on the switching element and the burden on the power source are reduced. Will be. When the one-side element ON state is realized, the electric motor is in a so-called short-circuit braking state, so the stabilizer bar of this system has the same roll suppression as the stabilizer bar of a normal stabilizer system that is not active. It will be in a state where it can exert its power.

（１２）前記スタビライザバーが、
それぞれが、車幅方向に延びる１つの軸線上に配設されるトーションバー部と、そのトーションバー部に連続してそのトーションバー部と交差して延びるとともに先端部において前記車輪保持部材に連結されるアーム部とを有する１対のスタビライザバー部材を含んで構成され、
前記アクチュエータが、前記１対のスタビライザバー部材のトーションバー部を前記軸線のまわりに相対回転させるものである(11)項に記載の車両用スタビライザシステム。 (12) The stabilizer bar is
Each of them has a torsion bar portion disposed on one axis extending in the vehicle width direction, extends continuously across the torsion bar portion and intersects with the torsion bar portion, and is connected to the wheel holding member at the tip portion. Comprising a pair of stabilizer bar members having arm portions,
The vehicle stabilizer system according to (11), wherein the actuator relatively rotates a torsion bar portion of the pair of stabilizer bar members around the axis.

本項に記載の態様は、スタビライザシステムの具体的構造、詳しく言えば、上記スタビライザバーとアクチュエータとを含んで構成されるスタビライザ装置の構造に関する限定を加えた態様である。本項の態様によれば、スタビライザバーが発揮するロール抑制力を効率的に変更可能である。   The mode described in this section is a mode in which a specific structure of the stabilizer system, more specifically, a limit related to the structure of the stabilizer device including the stabilizer bar and the actuator is added. According to the aspect of this section, the roll restraining force exhibited by the stabilizer bar can be changed efficiently.

（１３）前記アクチュエータが、前記電動モータの回転を減速させる減速機と、前記電動モータおよび前記減速機とを支持するハウジングとを有し、前記１対のスタビライザバー部材の一方のトーションバー部が前記ハウジングに相対回転不能に接続され、他方のトーションバー部が前記減速機の出力部に相対回転不能に接続された(12)項に記載の車両用スタビライザシステム。   (13) The actuator includes a speed reducer that decelerates rotation of the electric motor, and a housing that supports the electric motor and the speed reducer, and one torsion bar portion of the pair of stabilizer bar members includes The vehicle stabilizer system according to (12), wherein the housing is connected to the housing in a relatively non-rotatable manner, and the other torsion bar portion is connected to the output unit of the speed reducer in a relatively non-rotatable manner.

本項に記載の態様は、アクチュエータの構造、および、アクチュエータとスタビライザバーとの連結，配置関係を具体的に限定した態様である。本項の態様においてアクチュエータ有する減速機は、それの機構が特に限定されるものではない。例えば、ハーモニックギヤ機構（「ハーモニックドライブ（登録商標）機構」，「ストレインウェーブギヤリング機構」等と呼ばれることもある）、プラネタリギヤ機構等、種々の機構の減速機を採用することが可能である。電動モータの小型化を考えれば、減速機の減速比は比較的大きい（電動モータの動作量に対するアクチュエータの動作量が小さいことを意味する）ことが望ましく、その点を考慮すれば、ハーモニックギヤ機構を採用する減速機は、本項の態様のシステムにおいて好適である。また、減速比の大きな減速機を採用する場合、外部入力によるアクチュエータの動作によって比較的大きな発電量の発電がなされるため、先に述べたスイッチング素子，電源への負担は大きくなることが予想される。したがって、前述の一方側素子ＯＮ状態の実現可能であることは、減速比の大きな減速機を採用するシステムにおいて、特に有益である。   The mode described in this section is a mode in which the structure of the actuator and the connection and arrangement relationship between the actuator and the stabilizer bar are specifically limited. The mechanism of the speed reducer having the actuator in the aspect of this section is not particularly limited. For example, it is possible to employ speed reducers of various mechanisms such as a harmonic gear mechanism (sometimes referred to as a “harmonic drive (registered trademark) mechanism”, a “strain wave gearing mechanism”, etc.), a planetary gear mechanism, or the like. Considering the miniaturization of the electric motor, it is desirable that the reduction ratio of the reduction gear is relatively large (meaning that the operation amount of the actuator is small relative to the operation amount of the electric motor), and considering that point, the harmonic gear mechanism The speed reducer that employs is suitable in the system of the aspect of this section. In addition, when a reduction gear with a large reduction ratio is adopted, a relatively large amount of power is generated by the operation of the actuator by an external input, so that the burden on the switching element and power source described above is expected to increase. The Therefore, the realization of the above-described one-side element ON state is particularly beneficial in a system that employs a reduction gear having a large reduction ratio.

以下、請求可能発明の実施例およびその変形例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、本発明は、下記実施例，変形例の他、前記〔発明の態様〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。   Hereinafter, embodiments of the claimable invention and modifications thereof will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the present invention is not limited to the following examples and modifications, and various modifications and improvements have been made based on the knowledge of those skilled in the art, including the aspects described in the above [Aspect of the Invention] section. Can be implemented.

≪スタビライザシステムの構成および機能≫
図１に、実施例としての車両用スタビライザシステム１０を概念的に示す。本スタビライザシステム１０は、車両の前輪側、後輪側の各々に配設された２つのスタビライザ装置１４を含んで構成されている。スタビライザ装置１４はそれぞれ、両端部において左右の車輪１６を保持する車輪保持部材の各々に連結部材を介して連結されたスタビライザバー２０を備えている（図２参照）。そのスタビライザバー２０は、中央部で分割されており、一対のスタビライザバー部材、すなわち右スタビライザバー部材２２と左スタビライザバー部材２４とを含む構成のものとされている。それら一対のスタビライザバー部材２２，２４がアクチュエータ３０を介して相対回転可能に接続されており、大まかにいえば、スタビライザ装置１４は、アクチュエータ３０が、左右のスタビライザバー部材２２，２４を相対回転させることによって（図の矢印，点線矢印を参照のこと）、スタビライザバー２０全体の見かけ上の剛性を変化させて車体のロール抑制を行う。 ≪Configuration and function of stabilizer system≫
FIG. 1 conceptually shows a vehicle stabilizer system 10 as an embodiment. The stabilizer system 10 includes two stabilizer devices 14 disposed on the front wheel side and the rear wheel side of the vehicle. Each of the stabilizer devices 14 includes a stabilizer bar 20 connected to each of the wheel holding members that hold the left and right wheels 16 at both ends via a connecting member (see FIG. 2). The stabilizer bar 20 is divided at the center, and includes a pair of stabilizer bar members, that is, a right stabilizer bar member 22 and a left stabilizer bar member 24. The pair of stabilizer bar members 22 and 24 are connected to each other via an actuator 30 so that they can rotate relative to each other. Generally speaking, the stabilizer device 14 causes the actuator 30 to rotate the left and right stabilizer bar members 22 and 24 relative to each other. Thus (refer to the arrows and dotted arrows in the figure), the apparent rigidity of the entire stabilizer bar 20 is changed to suppress the roll of the vehicle body.

図２には、一方のスタビライザ装置１４の車幅方向の中央から一方側の車輪１６にかけての部分が概略的に示されている。本スタビライザシステム１０が装備される車両は、それぞれが４つの車輪１６の各々に対して設けられた４つの独立懸架式のサスペンション装置３８を含んで構成されている。このサスペンション装置３８は、一般によく知られたダブルウィシュボーン式のものであり、一端部が車体に回動可能に連結されるとともに他端部が車輪１６に連結された車輪保持部材としてのアッパアーム４２およびロアアーム４４を備えている。それらアッパアーム４２およびロアアーム４４は、車輪１６と車体との接近離間（相対的な上下動の意味）に伴い、上記一端部（車体側）を中心に回動させられ、上記他端部（車輪側）が車体に対して上下させられる。また、サスペンション装置３８は、ショックアブソーバ４６と、サスペンションスプリング４８（本装置では「エアばね」である）とを備えている。それらショックアブソーバ４６およびスプリング４８は、それぞれ、それらの一端部が車体側のマウント部に、他端部がロアアーム４４に連結されている。このような構造から、サスペンション装置３８は、車輪１６と車体とを弾性的に相互支持するとともに、それらの接近離間に伴う振動に対する減衰力を発生させる機能を果たすものとなっている。   FIG. 2 schematically shows a portion from the center in the vehicle width direction of one stabilizer device 14 to the wheel 16 on one side. The vehicle equipped with the stabilizer system 10 includes four independent suspension devices 38 provided for each of the four wheels 16. The suspension device 38 is of a generally well-known double wishbone type, and has an upper arm 42 as a wheel holding member whose one end is rotatably connected to the vehicle body and the other end is connected to the wheel 16. And a lower arm 44. The upper arm 42 and the lower arm 44 are rotated around the one end portion (vehicle body side) with the approach and separation of the wheel 16 and the vehicle body (meaning relative vertical movement), and the other end portion (wheel side). ) Is moved up and down with respect to the vehicle body. The suspension device 38 includes a shock absorber 46 and a suspension spring 48 (in the present device, an “air spring”). The shock absorbers 46 and the springs 48 are respectively connected at one end to the vehicle body side mount and at the other end to the lower arm 44. Due to such a structure, the suspension device 38 functions to elastically support the wheel 16 and the vehicle body, and to generate a damping force against vibration accompanying the approaching and separation.

スタビライザ装置１４は、先に説明した一対のスタビライザバーである右スタビライザバー部材２２と左スタビライザバー部材２４とを備える（図２には、右スタビライザバー部材２２および左スタビライザバー部材２４の一方が示されている）。各スタビライザバー部材２２，２４は、それぞれ、略車幅方向に延びるトーションバー部６０と、トーションバー部６０と一体化されてそれと交差して概ね車両前方あるいは後方に延びるアーム部６２とに区分することができる。各スタビライザバー部材２２，２４のトーションバー部６０は、アーム部６２に近い箇所において、車体の一部であるスタビライザ装置配設部６４に固定的に設けられた支持部材６６によって回転可能に支持され、互いに同軸に配設されている。それらトーションバー部６０の端部（車幅方向における中央側の端部）の間には、上述のアクチュエータ３０が配設されており、後に詳しく説明するが、各トーションバー部６０の端部は、それぞれ、そのアクチュエータ３０に接続されている。一方、アーム部６２の端部（トーションバー部６０側とは反対側の端部）は、上述のロアアーム４４に設けられたスタビライザバー連結部６８に連結されている。   The stabilizer device 14 includes a right stabilizer bar member 22 and a left stabilizer bar member 24, which are the pair of stabilizer bars described above (FIG. 2 shows one of the right stabilizer bar member 22 and the left stabilizer bar member 24). Have been). Each of the stabilizer bar members 22 and 24 is divided into a torsion bar portion 60 that extends substantially in the vehicle width direction and an arm portion 62 that is integrated with the torsion bar portion 60 and that intersects with the torsion bar portion 60 and extends generally forward or rearward of the vehicle. be able to. The torsion bar portion 60 of each stabilizer bar member 22, 24 is rotatably supported by a support member 66 fixedly provided on a stabilizer device disposition portion 64 that is a part of the vehicle body at a location near the arm portion 62. Are arranged coaxially with each other. Between the end portions of the torsion bar portions 60 (end portion on the center side in the vehicle width direction), the above-described actuator 30 is disposed, which will be described in detail later. Are connected to the actuator 30. On the other hand, the end portion of the arm portion 62 (the end portion opposite to the torsion bar portion 60 side) is connected to a stabilizer bar connecting portion 68 provided on the lower arm 44 described above.

アクチュエータ３０は、図３に模式的に示すように、電動モータ７０と、電動モータ７０の回転を減速する減速機７２とを含んで構成されている。これら電動モータ７０および減速機７２は、アクチュエータ３０の外殻部材であるハウジング７４内に設けられている。ハウジング７４は、ハウジング保持部材７６によって、回転可能かつ軸方向（略車幅方向）に移動不能に、車体に設けられたスタビライザ装置配設部６４に保持されている。図２から解るように、ハウジング７４の両端部の各々には、２つの出力軸８０，８２の各々が延び出すように配設されている。それら出力軸８０，８２のハウジング７４から延び出した側の端部が、それぞれ、各スタビライザバー部材２２，２４の端部と、セレーション嵌合によって相対回転不能に接続されている。また、図３から解るように、一方の出力軸８０は、ハウジング７４の端部に固定して接続されており、また、他方の出力軸８２は、ハウジング７４内に延び入る状態で配設されるとともに、ハウジング７４に対して回転可能かつ軸方向に移動不能に支持されている。その出力軸８２のハウジング７４内に存在する一方の端部が、後に詳しく説明するように、減速機７２に接続され、その出力軸８２は、減速機７２の出力部を兼ねるものとなっている。   As schematically shown in FIG. 3, the actuator 30 includes an electric motor 70 and a speed reducer 72 that decelerates the rotation of the electric motor 70. The electric motor 70 and the speed reducer 72 are provided in a housing 74 that is an outer shell member of the actuator 30. The housing 74 is held by the housing holding member 76 in a stabilizer device arrangement portion 64 provided on the vehicle body so as to be rotatable and immovable in the axial direction (substantially in the vehicle width direction). As can be seen from FIG. 2, the two output shafts 80 and 82 are disposed so as to extend from both ends of the housing 74. The ends of the output shafts 80 and 82 extending from the housing 74 are connected to the ends of the stabilizer bar members 22 and 24 so as not to rotate relative to each other by serration fitting. As can be seen from FIG. 3, one output shaft 80 is fixedly connected to the end of the housing 74, and the other output shaft 82 is disposed so as to extend into the housing 74. In addition, it is supported so as to be rotatable with respect to the housing 74 and immovable in the axial direction. One end portion of the output shaft 82 existing in the housing 74 is connected to a speed reducer 72 as will be described in detail later, and the output shaft 82 also serves as an output portion of the speed reducer 72. .

電動モータ７０は、ハウジング７４の周壁の内面に沿って一円周上に固定して配置された複数のコイル８４と、ハウジング７４に回転可能に保持された中空状のモータ軸８６と、モータ軸８６の外周においてコイル８４と向き合うようにして一円周上に固定して配設された複数の永久磁石８８とを含んで構成されている。電動モータ７０は、コイル８４がステータとして機能し、永久磁石８８がロータとして機能するモータであり、３相のＤＣブラシレスモータとされている。   The electric motor 70 includes a plurality of coils 84 that are fixedly arranged on one circumference along the inner surface of the peripheral wall of the housing 74, a hollow motor shaft 86 that is rotatably held in the housing 74, and a motor shaft. 86 includes a plurality of permanent magnets 88 fixed on one circumference so as to face the coil 84 on the outer periphery of 86. The electric motor 70 is a motor in which the coil 84 functions as a stator and the permanent magnet 88 functions as a rotor, and is a three-phase DC brushless motor.

減速機７２は、波動発生器（ウェーブジェネレータ）９０，フレキシブルギヤ（フレクスプライン）９２およびリングギヤ（サーキュラスプライン）９４を備え、ハーモニックギヤ機構（ハーモニックドライブ機構（登録商標），ストレイン・ウェーブ・ギヤリング機構等とも呼ばれる）として構成されている。波動発生器９０は、楕円状カムと、それの外周に嵌められたボールベアリングとを含んで構成されるものであり、モータ軸８６の一端部に固定されている。フレキシブルギヤ９２は、周壁部が弾性変形可能なカップ形状をなすものとされており、周壁部の開口側の外周に複数の歯が形成されている。このフレキシブルギヤ９２は、先に説明した出力軸８２に接続され、それによって支持されている。詳しく言えば、出力軸８２は、モータ軸８６を貫通しており、それから延び出す端部にフレキシブルギヤ９２の底部が固着されることで、フレキシブルギヤ９２と出力軸８２とが接続されているのである。リングギヤ９４は、概してリング状をなして内周に複数（フレキシブルギヤの歯数よりやや多い数、例えば２つ多い数）の歯が形成されたものであり、ハウジング７４に固定されている。フレキシブルギヤ９２は、その周壁部が波動発生器９０に外嵌して楕円状に弾性変形させられ、楕円の長軸方向に位置する２箇所においてリングギヤ９４と噛合し、他の箇所では噛合しない状態とされている。波動発生器９０が１回転（３６０度）すると、つまり、電動モータ７０のモータ軸８６が１回転すると、フレキシブルギヤ９２とリングギヤ９４とが、それらの歯数の差分だけ相対回転させられる。   The reduction gear 72 includes a wave generator 90, a flexible gear (flex spline) 92, and a ring gear (circular spline) 94, and a harmonic gear mechanism (harmonic drive mechanism (registered trademark), strain wave gearing mechanism, etc. Also called). The wave generator 90 includes an elliptical cam and a ball bearing fitted on the outer periphery thereof, and is fixed to one end portion of the motor shaft 86. The flexible gear 92 has a cup shape in which the peripheral wall portion can be elastically deformed, and a plurality of teeth are formed on the outer periphery on the opening side of the peripheral wall portion. The flexible gear 92 is connected to and supported by the output shaft 82 described above. Specifically, the output shaft 82 passes through the motor shaft 86, and the flexible gear 92 and the output shaft 82 are connected to each other by fixing the bottom of the flexible gear 92 to the end extending from the motor shaft 86. is there. The ring gear 94 is generally formed in a ring shape and has a plurality of teeth (a slightly larger number than the number of teeth of the flexible gear, for example, two more) than the number of teeth of the flexible gear, and is fixed to the housing 74. The flexible gear 92 has a peripheral wall that is externally fitted to the wave generator 90 and is elastically deformed into an elliptical shape. The flexible gear 92 meshes with the ring gear 94 at two positions located in the major axis direction of the ellipse and does not mesh at other positions. It is said that. When the wave generator 90 makes one rotation (360 degrees), that is, when the motor shaft 86 of the electric motor 70 makes one rotation, the flexible gear 92 and the ring gear 94 are relatively rotated by the difference in the number of teeth.

以上の構成から、車両の旋回等によって、車体に左右の車輪１６の一方と車体との距離と左右の車輪１６の他方と車体との距離とを相対変化させる力、すなわちロールモーメントが作用する場合、右スタビライザバー部材２２と左スタビライザバー部材２４とを相対回転させる力、つまり、アクチュエータ３０に対する外部入力が作用する。その場合、電動モータ７０が発生する力であるモータ力（電動モータ７０が回転モータであることから、回転トルクと考えることができるため、以下、回転トルクと呼ぶ場合がある）によって、アクチュエータ３０がその外部入力に釣り合う力をアクチュエータ力として発揮しているときには、それら２つのスタビライザバー部材２２，２４によって構成された１つのスタビライザバー２０が捩られることになる。この捩りにより生じる弾性力は、ロールモーメントに対抗する力、すなわち、ロール抑制力となる。そして、モータ力によってアクチュエータ３０の出力軸８０，８２の相対回転位置、つまり、アクチュエータ３０の回転位置（動作位置のことである）を変化させることで、右スタビライザバー部材２２と左スタビライザバー部材２４との相対回転位置を変化させれば、車体が同じロールモーメントを受けている場合、言い換えれば、同じロール抑制力を発生させている場合であっても、車体のロール量を変化させることが可能となる。本スタビライザ装置１４は、そのようにして、スタビライザバーの見かけ上の剛性、すなわち、スタビライザ剛性を変化させることが可能な装置とされているのである。   From the above configuration, when a vehicle turns or the like, a force that relatively changes the distance between one of the left and right wheels 16 and the vehicle body and the distance between the other of the left and right wheels 16 and the vehicle body, that is, a roll moment acts on the vehicle body. The force that relatively rotates the right stabilizer bar member 22 and the left stabilizer bar member 24, that is, the external input to the actuator 30 acts. In that case, the actuator 30 is driven by a motor force that is a force generated by the electric motor 70 (because the electric motor 70 is a rotary motor and can be considered as a rotational torque, and may be hereinafter referred to as a rotational torque). When the force balanced with the external input is exerted as the actuator force, one stabilizer bar 20 constituted by the two stabilizer bar members 22 and 24 is twisted. The elastic force generated by this twist becomes a force that opposes the roll moment, that is, a roll restraining force. Then, the right stabilizer bar member 22 and the left stabilizer bar member 24 are changed by changing the relative rotational position of the output shafts 80 and 82 of the actuator 30, that is, the rotational position of the actuator 30 (that is, the operating position) by the motor force. If the vehicle body receives the same roll moment, in other words, even if the same roll restraining force is generated, the roll amount of the vehicle body can be changed. It becomes. The stabilizer device 14 is thus a device that can change the apparent rigidity of the stabilizer bar, that is, the stabilizer rigidity.

なお、アクチュエータ３０には、ハウジング７４内に、モータ軸８６の回転角度、すなわち、電動モータ７０の回転角度を検出するためのモータ回転角センサ１００が設けられている。モータ回転角センサ１００は、本アクチュエータ３０ではエンコーダを主体とするものであり、後述の駆動回路による電動モータ７０の通電相の切換えのための電気角の検出に利用されるとともに、アクチュエータ３０の動作位置、言い換えれば、スタビライザバー部材２２，２４の相対回転量を指標するものとして、それの検出に利用される。   The actuator 30 is provided with a motor rotation angle sensor 100 in the housing 74 for detecting the rotation angle of the motor shaft 86, that is, the rotation angle of the electric motor 70. The motor rotation angle sensor 100 is mainly composed of an encoder in the actuator 30, and is used for detection of an electrical angle for switching a current-carrying phase of the electric motor 70 by a drive circuit described later, and the operation of the actuator 30. The position, in other words, the relative rotation amount of the stabilizer bar members 22 and 24 is used as an indicator to detect it.

アクチュエータ３０が備える電動モータ７０には、図１に示すように、バッテリ（図では、「ＢＡＴ」と表されている）１０２から電力が供給される。詳しく言えば、本スタビライザシステム１０では、バッテリ１０２と、そのバッテリ１０２の電圧を昇圧等するためのＤＣ−ＤＣコンバータ（図では、「ＣＮＶ」と表されている）１０３とによって、電源が構成され、そのコンバータ１０３からの電力が、２つのスタビライザ装置１４の各々に対応して設けられた２つのインバータ１０４を介して、２つのスタビライザ装置１４の各々が有する電動モータ７０の各々に供給されるのである。つまり、本スタビライザシステム１０では、インバータ１０４は、電動モータ７０を駆動する駆動装置として機能するものとなっている。なお、電動モータ７０は定電圧駆動されることから、供給電力量は、供給電流量を変更することによって変更され、電動モータ７０は、その供給電流量に応じたモータ力を発揮することとなる。ちなみに、インバータ１０４による供給電流量の制御は、後に詳しく説明するように、パルス変調方式（ＰＷＭ（Pulse Width Modulation））によって行われる。詳しく言えば、パルスオン時間とパルスオフ時間との比（デューティ比）が変更することによって行われる。   As shown in FIG. 1, the electric motor 70 provided in the actuator 30 is supplied with electric power from a battery (represented as “BAT” in the figure) 102. More specifically, in the present stabilizer system 10, a power source is configured by a battery 102 and a DC-DC converter 103 (shown as “CNV” in the figure) for boosting the voltage of the battery 102. The electric power from the converter 103 is supplied to each of the electric motors 70 included in each of the two stabilizer devices 14 via the two inverters 104 provided corresponding to each of the two stabilizer devices 14. is there. That is, in the present stabilizer system 10, the inverter 104 functions as a drive device that drives the electric motor 70. Since the electric motor 70 is driven at a constant voltage, the amount of supplied power is changed by changing the amount of supplied current, and the electric motor 70 exhibits a motor force corresponding to the amount of supplied current. . Incidentally, the control of the supply current amount by the inverter 104 is performed by a pulse modulation method (PWM (Pulse Width Modulation)), as will be described in detail later. More specifically, this is done by changing the ratio (duty ratio) between the pulse-on time and the pulse-off time.

本スタビライザシステム１０は、図１に示すように、２つのスタビライザ装置１４の各々、詳しくは、２つのアクチュエータ３０の各々の作動は、それぞれに対して設けられた制御装置であるコントローラ（図では「ＣＯＮＴ」と表されている）１１０によって制御される。ちなみに、２つのインバータ１０４の一方と２つのコントローラ１１０の一方、それらの他方と他方とは、それぞれユニット化されており、本スタビライザシステム１０は、２つのスタビライザ電子制御ユニット（図では「ＥＣＵ」と表されている）１１１を備えるものとされている。そのコントローラ１１０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を備えたコンピュータを主体として構成されており、コントローラ１１０には、上記モータ回転角センサ１００とともに、操舵量としてのステアリング操作部材の操作量であるステアリングホイールの操作角を検出するための操作角センサ１２０，車両走行速度（以下、「車速」と略す場合がある）を検出するための車速センサ１２２，車体に実際に発生する横加速度である実横加速度を検出する横加速度センサ１２４が接続されている。（図１では、それぞれ「θ」，「δ」，「ｖ」，「Ｇｙ」と表されている）。さらに、コントローラ１１０は、インバータ１０４にも接続され、コントローラ１１０は、インバータ１０４を制御することで、アクチュエータ３０の発生するアクチュエータ力を制御するとともに、アクチュエータ３０の回転位置、つまり、右スタビライザバー部材２２と左スタビライザバー部材２４との相対回転位置を制御するものとされている。   As shown in FIG. 1, the present stabilizer system 10 includes a controller (in the figure, a “control device”) that operates each of the two stabilizer devices 14, specifically, each of the two actuators 30. 110) (shown as CONT). Incidentally, one of the two inverters 104 and one of the two controllers 110, and the other and the other are unitized. The stabilizer system 10 includes two stabilizer electronic control units ("ECU" in the figure). 111). The controller 110 is mainly configured by a computer including a CPU, a ROM, a RAM, and the like. The controller 110 includes a steering wheel that is an operation amount of a steering operation member as a steering amount together with the motor rotation angle sensor 100. An operating angle sensor 120 for detecting the operating angle of the vehicle, a vehicle speed sensor 122 for detecting the vehicle traveling speed (hereinafter sometimes abbreviated as “vehicle speed”), and an actual lateral acceleration that is a lateral acceleration actually generated in the vehicle body. A lateral acceleration sensor 124 is connected to detect. (In FIG. 1, they are represented as “θ”, “δ”, “v”, and “Gy”, respectively). Further, the controller 110 is also connected to the inverter 104, and the controller 110 controls the actuator force generated by the actuator 30 by controlling the inverter 104, and the rotational position of the actuator 30, that is, the right stabilizer bar member 22 is controlled. And the relative rotation position of the left stabilizer bar member 24 are controlled.

なお、本スタビライザシステム１０は、前輪側，後輪側の２つのスタビライザ装置１４を備えており、それら２つのスタビライザ装置１４は、設定されたロール剛性配分に従ってそれぞれが個別に制御され、その個々の制御下において、それぞれが所定のロール抑制力を発生させることになるが、ここからの説明では、特に断わりのない限り、説明の単純化に配慮して、２つのスタビライザ装置１４を同一構成のものとして扱い、また、それらを一元化して扱うこととする。   In addition, this stabilizer system 10 is provided with two stabilizer devices 14 on the front wheel side and the rear wheel side, and these two stabilizer devices 14 are individually controlled according to the set roll rigidity distribution, and each of them is controlled. Under the control, each generates a predetermined roll restraining force. In the following description, unless otherwise noted, the two stabilizer devices 14 have the same configuration in consideration of simplification of the description. We will treat them as a single unit.

≪スタビライザ装置の制御≫
スタビライザ装置１４は、車体が受けるロールモーメントを指標するロールモーメント指標量に基づいて、アクチュエータ３０の目標回転位置が決定され、アクチュエータ３０の回転位置がその目標回転位置となるように制御される。つまり、ロールモーメント指標量に基づき、電動モータ７０のトルク発生方向および電動モータ７０への供給電流量を決定される。そして、決定されたトルク発生方向および供給電流量に従って電動モータ７０を作動させることで、アクチュエータ力の方向および大きさを制御し、ロールモーメントに応じたロール抑制力を発生させて、アクティブなスタビライザ装置１４の制御が実行されるのである。なお、ここでいうアクチュエータ３０の回転位置とは、車体にロールモーメントが全く作用しない状態を基準状態としてその基準状態でのアクチュエータ３０の回転位置を中立位置とした場合において、その中立位置からの回転量を意味する。つまり、アクチュエータ３０の動作位置の中立位置に対する変位量である対中立位置変位量を意味する。また、アクチュエータ３０の回転位置と電動モータ７０の回転角であるモータ回転角とは対応関係にあるため、実際の制御では、アクチュエータ３０の回転位置に代えてモータ回転角が使用される。 ≪Control of stabilizer device≫
The stabilizer device 14 is controlled so that the target rotation position of the actuator 30 is determined based on the roll moment index amount that indicates the roll moment received by the vehicle body, and the rotation position of the actuator 30 becomes the target rotation position. That is, the direction of torque generation of the electric motor 70 and the amount of current supplied to the electric motor 70 are determined based on the roll moment index amount. Then, by operating the electric motor 70 according to the determined torque generation direction and the amount of supplied current, the direction and magnitude of the actuator force is controlled, and a roll restraining force corresponding to the roll moment is generated. 14 control is executed. Note that the rotation position of the actuator 30 here refers to the rotation from the neutral position when the rotation position of the actuator 30 in the reference state is set to the neutral position with no roll moment acting on the vehicle body as a reference state. Means quantity. That is, it means a displacement amount to the neutral position, which is a displacement amount with respect to the neutral position of the operating position of the actuator 30. Further, since the rotational position of the actuator 30 and the motor rotational angle that is the rotational angle of the electric motor 70 are in a corresponding relationship, the motor rotational angle is used in place of the rotational position of the actuator 30 in actual control.

スタビライザ装置１４の制御をより具体的に説明すれば、本実施例においては、上記ロールモーメント指標量としての横加速度に基づいて、適正なスタビライザ剛性を得るべく、アクチュエータ３０の目標回転位置、つまり、目標モータ回転角θ*が決定される。詳しく言えば、ステアリングホイールの操舵角と車両走行速度に基づいて推定された推定横加速度Ｇｙｃと、実測された実横加速度Ｇｙｒとに基づいて、制御に利用される横加速度である制御横加速度Ｇｙ*が、次式に従って決定される。
Ｇｙ*＝Ｋ1・Ｇｙｃ＋Ｋ2・Ｇｙｒ
ここで、Ｋ1，Ｋ2はゲインであり、そのように決定された制御横加速度Ｇｙ*に基づいて、目標モータ回転角θ*が決定される。 To describe the control of the stabilizer device 14 more specifically, in the present embodiment, based on the lateral acceleration as the roll moment index amount, in order to obtain an appropriate stabilizer rigidity, that is, the target rotational position of the actuator 30, that is, A target motor rotation angle θ * is determined. More specifically, based on the estimated lateral acceleration Gyc estimated based on the steering angle of the steering wheel and the vehicle traveling speed, and the actually measured actual lateral acceleration Gyr, the control lateral acceleration Gy, which is the lateral acceleration used for control. * Is determined according to the following equation:
Gy * = K 1 · Gyc + K 2 · Gyr
Here, K 1 and K 2 are gains, and the target motor rotation angle θ * is determined based on the control lateral acceleration Gy * determined as described above.

目標モータ回転角θ*が決定された後、実際のモータ回転角である実モータ回転角θがフィードバックされることで、その実モータ回転角θの目標モータ回転角θ*に対する偏差に基づくフィードバック制御の手法に従って、電動モータ７０への目標供給電流ｉ*が決定される。詳しく説明すれば、まず、決定された目標モータ回転角θ*に対する実モータ回転角θの偏差であるモータ回転角偏差Δθ（＝θ*−θ）が認定される。そしてそのモータ回転角偏差Δθをパラメータとして、次式に従って、電動モータ７０に対する目標供給電流ｉ*が決定される。
ｉ*＝Ｋａ・Δθ＋Ｋｂ・Ｉｎｔ（Δθ）
この式は、ＰＩ制御則に従う式であり、第１項，第２項は、それぞれ、比例項、積分項を、Ｋａ，Ｋｂは、それぞれ、比例ゲイン，積分ゲインを意味する。また、Ｉｎｔ（Δθ）は、モータ回転角偏差Δθの積分値に相当し、目標モータ回転角θ*に近似されるものである。ちなみに、上記式における第２項は、モータ回転角θを目標モータ回転角θ*に維持するために、つまり、アクチュエータ３０の回転位置を維持するために、電動モータ７０に供給されるべき電流量成分と考えることができ、第１項は、モータ回転角を維持するための電流量成分をモータ回転角偏差Δθに応じて増減補正して、モータ回転角θを目標モータ回転角θ*に近づけるための電流量成分、つまり、アクチュエータ３０を積極的に回転させるための電流量成分と考えることができる。 After the target motor rotation angle θ * is determined, the actual motor rotation angle θ, which is the actual motor rotation angle, is fed back, so that feedback control based on the deviation of the actual motor rotation angle θ from the target motor rotation angle θ * is performed. The target supply current i * to the electric motor 70 is determined according to the method. More specifically, first, a motor rotation angle deviation Δθ (= θ * −θ), which is a deviation of the actual motor rotation angle θ from the determined target motor rotation angle θ *, is recognized. Then, the target supply current i * for the electric motor 70 is determined according to the following equation using the motor rotation angle deviation Δθ as a parameter.
i * = Ka · Δθ + Kb · Int (Δθ)
This equation follows the PI control law. The first term and the second term mean the proportional term and the integral term, respectively, and Ka and Kb mean the proportional gain and the integral gain, respectively. Int (Δθ) corresponds to an integral value of the motor rotation angle deviation Δθ, and is approximated to the target motor rotation angle θ * . Incidentally, the second term in the above formula is the amount of current to be supplied to the electric motor 70 in order to maintain the motor rotation angle θ at the target motor rotation angle θ * , that is, to maintain the rotation position of the actuator 30. In the first term, the current amount component for maintaining the motor rotation angle is increased or decreased in accordance with the motor rotation angle deviation Δθ, and the motor rotation angle θ is brought close to the target motor rotation angle θ * . Current amount component, that is, a current amount component for positively rotating the actuator 30.

上述したところの、目標モータ回転角θ*の決定、目標供給電流ｉ*の決定は、コントローラ１１０によって行われる。先に説明したように、電動モータ７０への電力の供給は、駆動装置としてインバータ１０４を介して行われるため、コントローラ１１０からインバータ１０４へは、決定された目標供給電流ｉ*に基づくところの、モータ力を発生させる方向についての指令およびデューティ比についての指令が発せられることになる。なお、後に詳しく説明するが、バッテリ１０２から電力を供給する必要のない状態（以下、「電力供給不要状態」という場合がある）においては、インバータ１０４が有するすべてのスイッチング素子をＯＦＦ状態とするような指令（以下、「電力非供給指令」という場合がある）が発せられる。本スタビライザシステム１０においては、デューティ比、つまり、パルスオン時間／（パルスオン時間＋パルスオフ時間）が、設定された値（例えば３％）を下回るような場合には、電力供給不要状態であるとみなして、電力非供給指令が発せられる。ちなみに、電力供給不要状態は、車両が旋回していない状態や、車両の旋回後期、つまり、旋回によって車体が受けるロールモーメントが減少過程にある状態において生じる。 The controller 110 determines the target motor rotation angle θ * and the target supply current i * as described above. As described above, since the electric power is supplied to the electric motor 70 through the inverter 104 as a driving device, the controller 110 sends the electric power to the inverter 104 based on the determined target supply current i * . A command for the direction in which the motor force is generated and a command for the duty ratio are issued. As will be described in detail later, in a state where it is not necessary to supply power from the battery 102 (hereinafter, sometimes referred to as “power supply unnecessary state”), all the switching elements included in the inverter 104 are turned off. A command (hereinafter, sometimes referred to as a “power non-supply command”) is issued. In the present stabilizer system 10, when the duty ratio, that is, the pulse on time / (pulse on time + pulse off time) falls below a set value (for example, 3%), it is considered that the power supply is not required. A power non-supply command is issued. Incidentally, the power supply unnecessary state occurs in a state where the vehicle is not turning, or in a later stage of turning of the vehicle, that is, in a state where the roll moment received by the vehicle body by the turning is decreasing.

≪インバータの構成および機能≫
電動モータ７０の駆動装置であるインバータ１０４は、図４に示すように構成されており、６つスイッチング素子（ＭＯＳＦＥＴである）Ｑ１〜Ｑ６を有するスイッチング素子部１３０と、それらスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の各々のＯＮ状態とＯＦＦ状態とを切り換える回路部である素子駆動部１３２とを含んで構成されている。 ≪Inverter configuration and function≫
The inverter 104 which is a drive device of the electric motor 70 is configured as shown in FIG. 4 and includes a switching element unit 130 having six switching elements (MOSFETs) Q1 to Q6, and the switching elements Q1 to Q6. An element driving unit 132 which is a circuit unit for switching between the ON state and the OFF state is included.

スイッチング素子部１３０は、電動モータ７０の駆動電圧（例えば４０Ｖ程度）が供給されるＤＣ−ＤＣコンバータ１０３（以下、「コンバータ１０３」と略す場合がある）の主出力端子に接続されるともに、電動モータ７０の各相の端子に接続される。詳しく言えば、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６は、それぞれが電動モータ７０の各相に対応する３つのスイッチング素子対に区分けされている。具体的に言えば、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ４は、Ｕ相に、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ５は、Ｖ相に、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ６は、Ｗ相に、それぞれ対応している。それぞれの対において、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３は、高電位側スイッチング素子として機能し、それぞれが、コンバータ１０３の高電位側の出力端子と、電動モータ７０の対応する各相の端子との間に設けられ、ＯＮ状態とされることによって、コンバータ１０３の高電位側の出力端子と電動モータ７０の対応する端子とを通電状態し、ＯＦＦ状態とされることによって非通電状態とする。一方、スイッチング素子Ｑ４〜Ｑ６は、低電位側スイッチング素子として機能し、それぞれが、コンバータ１０３の低電位側の出力端子（グランド端子）と、電動モータ７０の対応する各相の端子との間に設けられ、ＯＮ状態とされることによって、コンバータ１０３の低電位側の出力端子と電動モータ７０の対応する端子とを通電状態し、ＯＦＦ状態とされることによって非通電状態とする。   The switching element unit 130 is connected to a main output terminal of a DC-DC converter 103 (hereinafter sometimes abbreviated as “converter 103”) to which a drive voltage (for example, about 40 V) of the electric motor 70 is supplied. The motor 70 is connected to each phase terminal. Specifically, the switching elements Q <b> 1 to Q <b> 6 are divided into three switching element pairs each corresponding to each phase of the electric motor 70. Specifically, switching elements Q1 and Q4 correspond to the U phase, switching elements Q2 and Q5 correspond to the V phase, and switching elements Q3 and Q6 correspond to the W phase, respectively. In each pair, switching elements Q1 to Q3 function as high-potential side switching elements, and each is provided between a high-potential-side output terminal of converter 103 and a corresponding phase terminal of electric motor 70. Then, the output state on the high potential side of the converter 103 and the corresponding terminal of the electric motor 70 are energized by being turned on, and the non-energized state is brought about by being turned off. On the other hand, switching elements Q4 to Q6 function as low-potential side switching elements, each of which is between the low-potential-side output terminal (ground terminal) of converter 103 and the corresponding phase terminal of electric motor 70. By being provided and being turned on, the output terminal on the low potential side of the converter 103 and the corresponding terminal of the electric motor 70 are energized, and when being turned off, they are de-energized.

素子駆動部１３２は、マイコン１３４と、プリドライバ１３６とを含んで構成されている。マイコン１３４は、コントローラ１１０からの指令と、アクチュエータ３０が有するモータ回転角センサ１００の検出値に基づいて、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の各々に対応して自身が有する６つの制御信号出力部１３８から、制御信号を出力する。マイコン１３４は、コンバータ１０３からの制御電圧（例えば５Ｖ程度）の供給を受けて作動し、制御信号は、その制御電圧に近い電圧の信号であり、対応するスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６をＯＮ状態とすべきときにのみ、出力される。プリドライバ１３６は、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の各々に対応する６つのアンプ１４０を備えている。各アンプ１４０には、対応するマイコン１３４の制御信号出力部１３８のからの制御信号が抵抗Ｒ７〜Ｒ１２を介して入力される。プリドライバ１３６は、コンバータ１０３から上記電動モータ７０の駆動電圧より高い電圧（例えば５０Ｖ程度）の電力の供給を受けており、各アンプ１４０は、マイコン１３４からの制御信号が入力されている場合に、その高い電圧の駆動信号を対応するスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のゲートに出力する。スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６は、駆動信号がゲートに入力されている場合にＯＮ状態とされ、駆動信号が入力されていない場合にＯＦＦ状態とされる。   The element driving unit 132 includes a microcomputer 134 and a pre-driver 136. Based on the command from the controller 110 and the detection value of the motor rotation angle sensor 100 that the actuator 30 has, the microcomputer 134 has six control signal output units 138 that correspond to each of the switching elements Q1 to Q6. Output a control signal. The microcomputer 134 operates upon receiving a control voltage (for example, about 5 V) from the converter 103, and the control signal is a signal having a voltage close to the control voltage, and turns on the corresponding switching elements Q1 to Q6. Output only when power is required. The pre-driver 136 includes six amplifiers 140 corresponding to the switching elements Q1 to Q6. A control signal from the control signal output unit 138 of the corresponding microcomputer 134 is input to each amplifier 140 via resistors R7 to R12. The pre-driver 136 is supplied with power having a voltage (for example, about 50 V) higher than the drive voltage of the electric motor 70 from the converter 103, and each amplifier 140 receives a control signal from the microcomputer 134. The high voltage drive signal is output to the gates of the corresponding switching elements Q1 to Q6. The switching elements Q1 to Q6 are turned on when the drive signal is input to the gate, and are turned off when the drive signal is not input.

マイコン１３４には、コントローラ１１０とアクチュエータ３０が有するモータ回転角センサ１００とが接続されており、マイコン１３４は、コントローラ１１０からの指令およびモータ回転角センサ１００によって検出された電動モータ７０の電気角に基づいて、制御信号の出力の有無を決定し、また、制御信号を出力する場合には、ＯＮ状態とするスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６に対応する制御信号出力部１３８から制御信号を出力するようにされている。詳しく言えば、本インバータ１０４は、電源から電力を供給して電動モータ７０を駆動する場合、いわゆる１２０゜矩形波通電方式により駆動するため、マイコン１３４は、コントローラ１１０からのモータ力発生方向の指令に基づいて、検出されている電動モータ７０の電気角に対応する高電位側スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３のいずれかをＯＮ状態とするとともに、対応する低電位側スイッチング素子Ｑ４〜Ｑ６のいずれかをデューティ比の指令に基づいてそのデューティ比に応じてＯＮ状態とＯＦＦ状態とを切換えるような制御信号を出力する。一方で、コントローラ１１０から上述の電力非供給指令が発せられている場合には、マイコン１３４はいずれも制御信号出力部１３８からも制御信号を出力せず、すべてのスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６がＯＦＦ状態とされる。   A controller 110 and the motor rotation angle sensor 100 of the actuator 30 are connected to the microcomputer 134, and the microcomputer 134 determines the command from the controller 110 and the electrical angle of the electric motor 70 detected by the motor rotation angle sensor 100. Based on this, it is determined whether or not a control signal is output, and when the control signal is output, the control signal is output from the control signal output unit 138 corresponding to the switching elements Q1 to Q6 to be turned on. ing. More specifically, since the inverter 104 is driven by a so-called 120 ° rectangular wave energization method when power is supplied from a power source to drive the electric motor 70, the microcomputer 134 instructs the motor 110 to generate a motor force generation direction. Based on the above, any one of the high potential side switching elements Q1 to Q3 corresponding to the detected electrical angle of the electric motor 70 is turned on, and any one of the corresponding low potential side switching elements Q4 to Q6 is set to duty. Based on the ratio command, a control signal for switching between the ON state and the OFF state according to the duty ratio is output. On the other hand, when the above power non-supply command is issued from the controller 110, none of the microcomputers 134 outputs a control signal from the control signal output unit 138, and all the switching elements Q1 to Q6 are in the OFF state. It is said.

ここで、すべてのスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６がＯＦＦ状態とされた場合を考える。この場合に、外部入力によってアクチュエータ３０が動作させられたとき、つまり、電動モータ７０が回転させられた場合、電動モータ７０は発電機として機能して発電する。スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６には、素子内部に還流路が設けられており、電動モータ７０によって発電された電流は、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を逆流し、コンバータ１０３に向かうことになる。ところが、コンバータ１０３は、逆方向の電流を許容する構造とされておらず、場合によっては、その発電電流によって損傷を受ける事態が発生し得る。また、コンバータ１０３の出力部の電圧が上昇して、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のソース−ドレイン間の電圧差が大きくなり、そのことに起因して、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６自体が損傷を受ける事態も発生し得る。そのような事態は、インバータ１０４の信頼性を損ね、ひいては、スタビライザシステム１０自体の信頼性を損ねることとなる。ちなみに、そのような事態は、すべてのスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６がＯＦＦ状態とされる時間が長く続く程、発生の可能性が高くなる。   Here, consider a case where all the switching elements Q1 to Q6 are turned off. In this case, when the actuator 30 is operated by an external input, that is, when the electric motor 70 is rotated, the electric motor 70 functions as a generator and generates electric power. The switching elements Q <b> 1 to Q <b> 6 are provided with a reflux path inside the element, and the current generated by the electric motor 70 flows backward through the switching elements Q <b> 1 to Q <b> 6 and goes to the converter 103. However, converter 103 is not configured to allow current in the reverse direction, and in some cases, damage may occur due to the generated current. Further, the voltage at the output part of converter 103 rises, and the voltage difference between the source and drain of switching elements Q1 to Q6 increases, which may cause damage to switching elements Q1 to Q6 itself. Can occur. Such a situation impairs the reliability of the inverter 104 and consequently the reliability of the stabilizer system 10 itself. Incidentally, such a situation is more likely to occur as the time for which all the switching elements Q1 to Q6 are in the OFF state lasts longer.

上記事態を回避すべく、本インバータ１０４には、保護回路１４２が設けられている。この保護回路１４２は、ＮＯＲ回路ＩＣ１，タイマ回路１４４，バッファ回路ＩＣ２，反転型のバッファ回路ＩＣ３，それぞれがスイッチング素子である６つのトランジスタＱ７〜Ｑ１２を含んで構成されている。ＮＯＲ回路ＩＣ１は、マイコン１３４とプリドライバ１３６との間の６つの制御出力線の各々に接続されており、それらから上記制御信号が入力され、マイコン１３４の制御信号出力部１３８のすべてが、制御信号を発していない場合に、ＯＮ信号を発生させる。タイマ回路１４４は、ダイオードＤ１，抵抗Ｒ１３，コンデンサＣ１とを含んで構成されており、ＮＯＲ回路ＩＣ２からのＯＮ信号が入力された場合に、出力信号の電位をＯＮ信号が入力された時点からの時間の経過に応じて漸増させてバッファ回路ＩＣ２に出力するような回路とされている。バッファ回路ＩＣ２は、ある設定された電圧以上のＯＮ信号が入力されている場合に、トランジスタＱ１０〜Ｑ１２のベースに、トランジスタＱ１０〜Ｑ１２をＯＮ状態とするためのベース電圧を供給するとともに、そのベース電圧をバッファ回路ＩＣ３に供給する。反転型のバッファ回路ＩＣ３は、バッファ回路ＩＣ２から先のベース電圧が供給されている場合において、トランジスタＱ７〜Ｑ１２をＯＮ状態とすべく、それらのベースに供給されているベース電圧を反転させる。   In order to avoid the above situation, the inverter 104 is provided with a protection circuit 142. The protection circuit 142 includes a NOR circuit IC1, a timer circuit 144, a buffer circuit IC2, an inverting buffer circuit IC3, and six transistors Q7 to Q12, each of which is a switching element. The NOR circuit IC1 is connected to each of the six control output lines between the microcomputer 134 and the pre-driver 136, and the control signal is input from them, and all of the control signal output units 138 of the microcomputer 134 are controlled. An ON signal is generated when no signal is generated. The timer circuit 144 is configured to include a diode D1, a resistor R13, and a capacitor C1, and when an ON signal is input from the NOR circuit IC2, the potential of the output signal is changed from the time when the ON signal is input. The circuit is configured so as to be gradually increased with the passage of time and output to the buffer circuit IC2. The buffer circuit IC2 supplies a base voltage for turning on the transistors Q10 to Q12 to the bases of the transistors Q10 to Q12 when an ON signal equal to or higher than a predetermined voltage is input. The voltage is supplied to the buffer circuit IC3. When the base voltage is supplied from the buffer circuit IC2, the inverting buffer circuit IC3 inverts the base voltages supplied to the bases so as to turn on the transistors Q7 to Q12.

図５に、この保護回路１４２の作動状態を、図４の回路におけるＡ〜Ｄ点の電位の変化として表す。この図から解るように、マイコン１３４のいずれの制御信号出力部１３８からも制御信号が出力されていない状態が、抵抗Ｒ１３の抵抗およびコンデンサＣ１の容量に応じて定まる設定時間Ｔ１以上継続した場合に、トランジスタＱ７〜Ｑ１２のすべてがＯＮ状態とされる。トランジスタＱ７〜Ｑ９のコレクタ，エミッタは、コンバータ１０３の制御電圧端子，高電位側のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３に対応する制御出力線に接続されており、トランジスタＱ７〜Ｑ９がＯＮ状態とされることで、制御信号が強制的にプリドライバ１３６に入力され、高電位側のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３が、すべて、ＯＮ状態とされる。また、トランジスタＱ１０〜Ｑ１２のコレクタ，エミッタは、コンバータ１０３のグランド端子，高電位側のスイッチング素子Ｑ４〜Ｑ５に対応する制御出力線に接続されており、トランジスタＱ１０〜Ｑ１２がＯＮ状態とされることで、それら制御出力線が強制的にグランド電位にされ、低電位側のスイッチング素子Ｑ４〜Ｑ６が、すべて、ＯＦＦ状態とされる。このように、本保護回路１４２は、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のすべてがＯＦＦ状態とされる状況下において、高電位側のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３のすべてをＯＮ状態とする一方側素子ＯＮ状態実現回路として機能するものとされている。   FIG. 5 shows the operating state of the protection circuit 142 as a change in potential at points A to D in the circuit of FIG. As can be seen from this figure, when a state in which no control signal is output from any control signal output unit 138 of the microcomputer 134 continues for a set time T1 determined according to the resistance of the resistor R13 and the capacitance of the capacitor C1. Transistors Q7-Q12 are all turned on. The collectors and emitters of the transistors Q7 to Q9 are connected to the control voltage terminal of the converter 103 and the control output line corresponding to the switching elements Q1 to Q3 on the high potential side, and the transistors Q7 to Q9 are turned on. The control signal is forcibly input to the pre-driver 136, and all the high potential side switching elements Q1 to Q3 are turned on. The collectors and emitters of the transistors Q10 to Q12 are connected to the ground terminal of the converter 103 and the control output line corresponding to the high potential side switching elements Q4 to Q5, and the transistors Q10 to Q12 are turned on. Thus, the control output lines are forcibly set to the ground potential, and the switching elements Q4 to Q6 on the low potential side are all turned off. In this way, the protection circuit 142 is a one-side element ON state realization circuit that turns on all the high-potential side switching elements Q1 to Q3 in a state where all the switching elements Q1 to Q6 are in the OFF state. It is supposed to function as.

高電位側のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３のすべてがＯＮ状態とされた場合には、導通されたそれらの素子Ｑ１〜Ｑ３の電力供給路とそれらの素子に内蔵されている還流路とによって、電動モータ７０の各相の端子を相互に短絡させる短絡経路が形成されることになる。この短絡経路によって、電動モータ７０によって発電された電流は、電動モータ７０内部、つまり、電動モータ７０が備えるステータコイル８４を巡回することとなる。つまり、電動モータ７０は、いわゆる短絡制動状態とされるのである。この状態では、外部入力によって電動モータ７０が発電した電流は、コンバータ１０３には向かうことがなく、先に説明したコンバータ１０３の損傷，スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の損傷が回避される。つまり、保護回路１４２の機能により、電源への負担，インバータ１０４への負担が軽減されることになるのである。ちなみに、短絡制動状態においては、電動モータ７０、すなわち、アクチュエータ３０は、外部入力による比較的速い動作に対しては、比較的大きな抵抗を発生させ、スタビライザバー２０は、アクチュエータ３０を備えていないコンベンショナルなスタビライザシステムのスタビライザバーと同程度の捩り反力を発生させることとなる。   When all of the high-potential side switching elements Q1 to Q3 are turned on, the electric motor is connected to the conductive power supply paths of the elements Q1 to Q3 and the return path built in these elements. The short circuit path which short-circuits the terminal of each phase of 70 will mutually be formed. By this short circuit path, the current generated by the electric motor 70 circulates inside the electric motor 70, that is, the stator coil 84 included in the electric motor 70. That is, the electric motor 70 is in a so-called short-circuit braking state. In this state, the current generated by the electric motor 70 by the external input does not go to the converter 103, and the damage of the converter 103 and the switching elements Q1 to Q6 described above are avoided. That is, the burden on the power source and the burden on the inverter 104 are reduced by the function of the protection circuit 142. Incidentally, in the short-circuit braking state, the electric motor 70, that is, the actuator 30 generates a relatively large resistance against a relatively fast operation by an external input, and the stabilizer bar 20 does not include the actuator 30. As a result, a torsional reaction force similar to that of a stabilizer bar of a stable stabilizer system is generated.

なお、素子駆動部１３２には、抵抗Ｒ１〜Ｒ６が設けられているが、それらの抵抗Ｒ１〜Ｒ６は、マイコン１３４の失陥時等において、強制的に、高電位側スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３のすべてをＯＮ状態とするとともに、低電位側のスイッチング素子Ｑ４〜Ｑ６のすべてをＯＦＦ状態するためのものとされている。つまり、本素子駆動部１３２は、それらの抵抗Ｒ１〜Ｒ６を含んで構成されるもう１つの保護回路を有するものとされているのである。   The element drive unit 132 is provided with resistors R1 to R6. These resistors R1 to R6 are forcedly applied to the high-potential side switching elements Q1 to Q3 when the microcomputer 134 fails. All are set to the ON state, and all of the low potential side switching elements Q4 to Q6 are set to the OFF state. That is, the element driving unit 132 has another protection circuit including the resistors R1 to R6.

≪変形例としてのインバータ≫
以下に、本スタビライザシステムにおいて採用可能なインバータについての２つの変形例を説明する。以下の２つの変形例は、先のインバータ１０４と同等の機能，同様の構成を有することから、同じ機能を有する構成要素については同じ符号あるいは同様の符号を用いることとし、極力説明を省略することとする。 << Inverter as a modification >>
Below, the two modifications about the inverter employable in this stabilizer system are explained. The following two modified examples have the same function and the same configuration as the previous inverter 104. Therefore, the same reference numerals or the same reference numerals are used for components having the same functions, and the description is omitted as much as possible. And

図６に、第１変形例のインバータ１５０の構成を示す。このインバータ１５０は、プリドライバ１３６が反転型のアンプ１４０によって構成されている。そのような構成とされていることから、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６をＯＦＦ状態とする場合に、マイコン１３４の制御信号出力部１３８から制御信号が出力される。本インバータ１５０においは、ＩＣ１はＡＮＤ回路とされており、本インバータ１５０においても、タイマ回路１４４を含む保護回路１４２により、設定時間、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のすべてがＯＦＦ状態とされた場合に、つまり、マイコン１３４のすべての制御信号出力部１３８から制御信号が出力されている場合に、強制的に、高電位側スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３のすべてがＯＮ状態とされ、低電位側スイッチング素子Ｑ４〜Ｑ６のすべてがＯＦＦ状態とされる。その結果、上述の一方側素子ＯＮ状態が実現され、コンバータ１０３の損傷，スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の損傷が回避されることになる。   FIG. 6 shows a configuration of the inverter 150 of the first modification. In this inverter 150, the pre-driver 136 is configured by an inverting amplifier 140. Since it is set as such a structure, when switching element Q1-Q6 is made into an OFF state, a control signal is output from the control signal output part 138 of the microcomputer 134. FIG. In this inverter 150, IC1 is an AND circuit. Also in this inverter 150, when all of the switching elements Q1 to Q6 are turned off by the protection circuit 142 including the timer circuit 144, That is, when the control signals are output from all the control signal output units 138 of the microcomputer 134, all the high potential side switching elements Q1 to Q3 are forcibly turned on, and the low potential side switching elements Q4 to Q4 are turned on. All of Q6 are turned off. As a result, the above-described one-side element ON state is realized, and damage to converter 103 and switching elements Q1 to Q6 are avoided.

図７に、第２変形例のインバータ１６０の構成を示す。本インバータ１６０は、電動モータ７０が単相のブラシ付モータである場合に好適な駆動装置である。したがって、本インバータ１６０では、電気角に応じたスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の切換えは行われず、モータ力発生方向によるスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の切換え、および、ＰＷＭに基づく低電位側スイッチング素子Ｑ４，Ｑ６の切換えのみが行われる。なお、先のインバータ１０４と同様に、電力非供給指令が発せられているときには、すべてのスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６がＯＦＦ状態とされる。このインバータ１６０においても、タイマ回路１４４を含む保護回路１４２により、設定時間、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のすべてがＯＦＦ状態とされた場合に、つまり、マイコン１３４のすべての制御信号出力部１３８から制御信号が出力されていない場合に、強制的に、高電位側スイッチング素子Ｑ１，Ｑ３の両者がＯＮ状態とされ、低電位側スイッチング素子Ｑ４，Ｑ６の両者がＯＦＦ状態とされる。その結果、上述の一方側素子ＯＮ状態が実現され、コンバータ１０３の損傷，スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の損傷が回避されることになる。   FIG. 7 shows a configuration of an inverter 160 of the second modified example. This inverter 160 is a drive device suitable when the electric motor 70 is a single-phase brush motor. Therefore, in the inverter 160, the switching elements Q1 to Q6 are not switched according to the electrical angle, the switching elements Q1 to Q6 are switched according to the motor force generation direction, and the low potential side switching elements Q4 and Q6 based on the PWM are switched. Only switching takes place. As with the previous inverter 104, when the power non-supply command is issued, all the switching elements Q1 to Q6 are turned off. Also in this inverter 160, when all of the switching elements Q1 to Q6 are turned off by the protection circuit 142 including the timer circuit 144, that is, control signals are output from all control signal output units 138 of the microcomputer 134. Is not output, both the high-potential side switching elements Q1 and Q3 are forcibly turned on, and both the low-potential side switching elements Q4 and Q6 are turned off. As a result, the above-described one-side element ON state is realized, and damage to converter 103 and switching elements Q1 to Q6 are avoided.

実施例の車両用スタビライザシステムの全体構成を概念的に示す図である。It is a figure which shows notionally the whole structure of the stabilizer system for vehicles of an Example. 図１のスタビライザシステムを構成するスタビライザ装置の車幅方向の中央から一方側の車輪１６にかけての部分を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the part from the center of the vehicle width direction of the stabilizer apparatus which comprises the stabilizer system of FIG. 1 to the wheel 16 of one side. スタビライザ装置が有するアクチュエータの構造を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the actuator which a stabilizer apparatus has. 実施例の駆動装置であるところの、アクチュエータが備える電動モータを駆動するためのインバーをを示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the invar for driving the electric motor with which the actuator which is a drive device of an Example is provided. 図４の回路図におけるＡ〜Ｄの各点における信号電位の時間の経過に伴う変化を示すチャートである。5 is a chart showing changes with time of signal potentials at points A to D in the circuit diagram of FIG. 4. 実施例のスタビライザシステムに採用可能な第１変形例としてのインバータを示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the inverter as a 1st modification employable for the stabilizer system of an Example. 実施例のスタビライザシステムに採用可能な第２変形例としてのインバータを示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the inverter as a 2nd modification employable for the stabilizer system of an Example.

符号の説明Explanation of symbols

１０：車両用スタビライザシステム １４：スタビライザ装置 ２０：スタビライザバー ２２：右スタビライザバー部材 ２４：左スタビライザバー部材 ３０：アクチュエータ ６０：トーションバー部 ６２：アーム部 ７０：電動モータ ７２：減速機 ７４：ハウジング ８０：出力軸 ８２：出力軸（出力部） １０２：バッテリ １０３：ＤＣ−ＤＣコンバータ １０４：インバータ（駆動装置） １１０：コントローラ １１０：スタビライザ電子制御ユニット（ＥＣＵ） １３０：スイッチング素子部 １３２：素子駆動部 １３４：マイコン １３６：プリドライバ １４２：保護回路（一方側素子ＯＮ状態実現回路） １４４：タイマ回路 １５０：インバータ（駆動装置） １６０：インバータ（駆動装置） Ｑ１〜Ｑ６：スイッチング素子 Ｑ１〜Ｑ３：高電位側スイッチング素子 Ｑ４〜Ｑ６：低電位側スイッチング素子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10: Stabilizer system for vehicles 14: Stabilizer apparatus 20: Stabilizer bar 22: Right stabilizer bar member 24: Left stabilizer bar member 30: Actuator 60: Torsion bar part 62: Arm part 70: Electric motor 72: Reduction gear 74: Housing 80 : Output shaft 82: Output shaft (output unit) 102: Battery 103: DC-DC converter 104: Inverter (drive device) 110: Controller 110: Stabilizer electronic control unit (ECU) 130: Switching element unit 132: Element drive unit 134 : Microcomputer 136: Pre-driver 142: Protection circuit (one-side element ON state realization circuit) 144: Timer circuit 150: Inverter (drive device) 160: Inverter (drive device) Q1 to Q6: Switching elements Q1 to Q3 The high potential side switching elements Q4 to Q6: low potential side switching elements

Claims (4)

それぞれの対が、電動モータの各相の端子と対応して設けられ、それぞれの対が、(a)ＯＮ状態とされることによって前記電動モータの対応する端子と電源の高電位側とを通電状態とし、ＯＦＦ状態とされることによって非通電状態とする高電位側スイッチング素子と、(b)ＯＮ状態とされることによって前記電動モータの対応する端子と電源の低電位側とを通電状態とし、ＯＦＦ状態とされることによって非通電状態とする低電位側スイッチング素子とから構成される複数対のスイッチング素子と、
それら複数対のスイッチング素子の各々へ制御信号を出力することによって、それらスイッチング素子の各々のＯＮ状態とＯＦＦ状態とを切換える素子駆動部と
を備えた電動モータの駆動装置であって、
前記スイッチング素子のすべてがＯＦＦ状態とされる状況下において、前記高電位側のスイッチング素子のすべてと前記低電位側のスイッチング素子のすべてのと一方を、ＯＮ状態とする一方側素子ＯＮ状態実現回路を備えた駆動装置。 Each pair is provided corresponding to a terminal of each phase of the electric motor, and each pair is (a) energized to the corresponding terminal of the electric motor and the high potential side of the power source by being turned on. A high-potential-side switching element that is in a non-energized state by being turned off, and (b) a corresponding terminal of the electric motor and a low-potential side of the power source are turned on by being turned on. A plurality of pairs of switching elements composed of a low-potential side switching element that is turned off by being turned off;
An electric motor drive device comprising: an element drive unit that switches between an ON state and an OFF state of each of the switching elements by outputting a control signal to each of the plurality of pairs of switching elements,
One-side element ON state realization circuit that turns on all of the high-potential side switching elements and all of the low-potential side switching elements in a state where all of the switching elements are in the OFF state. A drive device comprising: 前記一方側素子ＯＮ状態実現回路が、
前記スイッチング素子のすべてがＯＦＦ状態とされた時点からの設定時間の経過を検出するタイマ回路を有し、そのタイマ回路によって設定時間の経過が検出された場合に、前記高電位側のスイッチング素子のすべてと低電位側のスイッチング素子のすべてのと一方を、ＯＮ状態とするものである請求項１に記載の駆動装置。 The one-side element ON state realization circuit is
A timer circuit that detects a lapse of a set time from a time point when all of the switching elements are in an OFF state, and when the lapse of the set time is detected by the timer circuit, the switching element of the high potential side 2. The drive device according to claim 1, wherein all and one of the low potential side switching elements are turned on. 前記一方側素子ＯＮ状態実現回路が、前記素子駆動部内部の信号に基づいて前記スイッチング素子のすべてがＯＦＦ状態とされる状況を検出し、その検出結果に基づいて前記素子駆動部の出力する制御信号を変更するものである請求項１または請求項２に記載の駆動装置。   The one-side element ON state realization circuit detects a state in which all of the switching elements are in an OFF state based on a signal inside the element driving unit, and outputs the element driving unit based on the detection result The drive device according to claim 1 or 2, wherein the signal is changed. 両端部の各々が左右の車輪の各々を保持する車輪保持部材の各々に連結されるスタビライザバーと、
駆動源としての電動モータを有し、その電動モータの作動によって前記スタビライザバーの発揮するロール抑制力を変更するアクチュエータと、
前記電動モータと電源との間に設けられて、その電動モータを駆動する請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の駆動装置と
を備えた車両用スタビライザシステム。
Stabilizer bars connected to each of the wheel holding members that hold the left and right wheels, respectively, at both ends;
An actuator having an electric motor as a drive source, and changing the roll suppression force exhibited by the stabilizer bar by the operation of the electric motor;
The vehicle stabilizer system provided with the drive device in any one of Claims 1 thru | or 3 which is provided between the said electric motor and a power supply, and drives the electric motor.
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